Question

為了講授“氯氣的性質(zhì)和用途”，李老師以二氧化錳和濃鹽酸為主要原料制取氯氣，并設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（其中A是連有注射器針頭的橡皮管，針頭已插入并穿過橡皮塞）進(jìn)行教學(xué)．

試回答下列問題：
（1）乙和丙中的現(xiàn)象分別是

 

、

 

．
（2）分離丁中液體的方法是

 

．
（3）燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）橡皮管連通后，分液漏斗內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p₁與燒瓶中的氣體壓強(qiáng)p₂的關(guān)系為：p₁

 

 p₂（填“＞”“＜”或“=”），連接橡皮管的目的是

 

．
（5）若實(shí)驗(yàn)需要用400ml 10mol/L 的濃鹽酸則需要將標(biāo)準(zhǔn)狀況下

 

L的HCl氣體溶于水并冷卻至室溫，再轉(zhuǎn)入容量瓶定容．
（6）將產(chǎn)生的Cl₂通入FeCl₂溶液中得到含有FeCl₂和FeCl₃的混合物，實(shí)驗(yàn)測(cè)得混合物中n（Fe）：n（Cl）=1：2.4，則①該溶液中Fe²⁺和Fe³⁺的物質(zhì)的量濃度之比約為

 

，②實(shí)驗(yàn)室中FeCl₂可用鐵粉和

 

反應(yīng)制備，③FeCl₃可用鐵粉和

 

反應(yīng)制備．

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,氯氣的化學(xué)性質(zhì)

專題：

分析：（1）次氯酸能使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色，氯氣能置換碘化鉀中的碘，碘遇淀粉變藍(lán)色，由此判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
（2）萃取用分液的方法分離；
（3）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳和水、氯氣，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)；
（4）根據(jù)針頭的作用判斷壓強(qiáng)的大小，氣體的壓強(qiáng)有利于分液漏斗內(nèi)的液體順利流下；
（5）若實(shí)驗(yàn)需要用400ml，必須配制500ml的鹽酸； 
（6）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)分析解答．

解答： 解：（1）利用圖所示裝置制備Cl₂，制得的Cl₂通過濃H₂SO₄（甲中）干燥Cl₂，除去氯氣中的水蒸氣；Cl₂與干紅布條不反應(yīng)（乙中），沒有次氯酸生成，所以有色布條不褪色；Cl₂與H₂O反應(yīng)生成的HClO起漂白作用，所以丙中紅色布條褪色，
故答案為：干燥的紅布條不褪色；濕潤(rùn)的紅布條褪色；
（2）萃取用分液的方法分液，故答案為：分液；
（3）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣，反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）利用針頭連接后，分液漏斗與燒瓶?jī)?nèi)氣壓相等，有利于液體流下，故答案為：=；有利于球形分液漏斗里濃鹽酸順利流入燒瓶里；
（5）若實(shí)驗(yàn)需要用400ml，必須配制500ml的鹽酸，V=0.5L×10mol/L×22.4L/mol=112L，故答案為：112； 
（6）設(shè)FeCl₂溶液中溶質(zhì)為1mol，則參加反應(yīng)的氯氣為0.2mol，被氧化的亞鐵為0.4mol，該溶液中Fe²⁺和Fe³⁺的物質(zhì)的量濃度之比0.6：0.4=3：2，實(shí)驗(yàn)室中FeCl₂可用鐵粉和弱氧化劑如鹽酸、氯化鐵；制FeCl₃可用鐵粉和強(qiáng)氧化劑氯氣，故答案為：3：2；鹽酸；氯氣．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的制取、性質(zhì)及次氯酸的探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，難度較大，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟是：先提出假設(shè)，然后驗(yàn)證假設(shè)，最后得出結(jié)論，學(xué)生容易忽視了圖片中溶液的分層，實(shí)際有萃取實(shí)驗(yàn)存在．